本发明涉及钻井液用添加剂领域，更具体地说，它涉及一种钻井液用抗高温降滤失剂及其制备方法。
背景技术：
降滤失剂是油田钻井液中需要添加的化学品助剂，降滤失剂又称为滤失控制剂、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况。加入降滤失剂的目的就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的滤失量，用于保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失以及稳定井壁、保证井径规则的重要钻井液处理剂。
降滤失剂的加入可以明显降低钻井液的滤失量，维护稳定井壁，使得钻井快速安全进行。随着钻井深度越来越深，钻井底层越来越复杂，对钻井液也提出了更高的要求，这就要求钻井液处理剂也具有相应的功能，尤其是抗温、抗盐性能方面提出更高的要求。
现有的降滤失剂主要分为以下几类：纤维素类、腐植酸类、丙烯酸类聚合物、树脂类和淀粉类。其中纤维类产品包括羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素和羧乙基纤维素钠等，此类产品降滤失性能优异，适用体系范围广，但其明显提高钻井液粘度，价格昂贵，抗温性能差；
腐植酸类产品包括褐煤碱液、硝基腐植酸钠、铬腐殖酸、磺甲基褐煤等，此类产品降滤失的同时可降粘，具有一定抗温性，但其滤液污染环境，破坏油气储层，生产工艺条件苛刻，对操作人员身体损伤大；
丙烯酸类聚合物包括水解聚丙烯腈铵盐、聚丙烯酸盐聚合物等，丙酸盐多元共聚物等，此类产品同时具有抗盐和增粘提切的功能，从而抑制页岩膨胀，且工艺简单，但其抗钙能力较弱，且抗温性差，原料及产品具有酸味；
树脂类产品包括石油树脂、磺化褐煤树脂、磺化木质素石油树脂缩合物等，此类产品抗高温性能好，同时具有润滑性和防塌性，但其降滤失性能相对较差，且污染环境；
淀粉类产品包括羧甲基淀粉、羧丙基淀粉、预胶化淀粉、抗高温淀粉和改性淀粉等，此类产品属于天然高分子及其衍生物，易降解，环保性好，但其抗高温性能差，改性工艺复杂，易发酵变质，无法长期使用与储存。
因此现在对于综合效果优良的降滤失剂由很大的市场需求，对于既具有较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，具有优良的降滤失性能，同时还具有良好的抗高温抗盐性能的降滤失剂的研究具有重要的意义。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种钻井液用抗高温降滤失剂，其优点是具有优良的降滤失性能、较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，稳定井壁，而且具有优良的抗高温抗盐性能。
本发明的第二个目的在于提供一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，其优点是制得的抗高温降滤失剂具有优良的降滤失性能、较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，稳定井壁，而且具有优良的抗高温抗盐性能。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种钻井液用抗高温降滤失剂，以重量份数计，由以下原料制成，合成树脂35-55份、醛酮树脂15-25份、由天然沥青磺化形成的磺化沥青45-65份、引发剂b5-15份、纳米碳酸钙10-20份以及烯类单体聚合物60-80份，其中，烯类单体聚合物为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯腈、n,n’-二甲基丙烯酰胺在引发剂a过硫酸铵条件下聚合而成。
通过采用上述技术方案，烯类单体聚合物具有优异的耐高温性能和降滤失性能，而磺化沥青的清水端吸附在泥页岩界面上时，亲油端可覆盖在泥页岩表面，改善泥饼质量，降低钻井液滤失量，阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用；同时，亲油部分又能填充孔喉和裂缝，起到封堵作用。合成树脂以及醛酮树脂具有良好的热稳定性，且具有良好的抗盐和降滤失性能，醛酮树脂不含有苯类、酮类等物质，环保性能较佳。最终制得的抗高温降滤失剂具有优良的降滤失性能、较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，改善泥饼质量，稳定页岩底层，稳定井壁。除此之外，上述材料均无毒，不污染环境，不污染地层，适用探井作业，适用于海洋钻井作业，且与钻井液的配伍性能好，同时还具有防塌、防膨等作用，综合效果优良。
进一步地，以重量份数计，该钻井液用抗高温降滤失剂由以下原料制成，合成树脂38-45份、醛酮树脂17-23份、由天然沥青磺化形成的磺化沥青47-60份、引发剂b7-13份、纳米碳酸钙12-17份以及烯类单体聚合物65-75份。
进一步地，以重量份数计，该钻井液用抗高温降滤失剂由以下原料制成，合成树脂42份、醛酮树脂20份、由天然沥青磺化形成的磺化沥青50份、引发剂b10份、纳米碳酸钙15份以及烯类单体聚合物70份。
进一步地，所述烯类单体聚合物的制备方法为：将氢氧化钠溶于水，直至水溶液ph值为9-10，在搅拌条件下加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌温度为40-50℃，搅拌15-20min，使之溶解，然后加入丙烯腈和n,n’-二甲基丙烯酰胺，搅拌，搅拌过程中调节溶液ph值为8.5-9，在75-90℃下搅拌30-40min，加入引发剂a过硫酸铵，在转速为3000-4500r/min的条件下搅拌反应40-60min；
然后在双螺旋挤压机内造粒，挤出温度为120-140℃，螺杆转速为300-450r/min，造粒后在100-120℃下烘干粉碎，过60-80目筛，即得烯类单体聚合物。
进一步地，以重量份数计，所述烯类单体聚合物的制备方法中，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸50-70份、丙烯腈40-65份、n,n’-二甲基丙烯酰胺25-30份、过硫酸铵3-5份。
进一步地，所述磺化沥青的制备方法如下：将天然沥青和轻质油混合搅拌1.5-2h，然后通入三氧化硫气体，在三氧化硫气氛中磺化3.5-4.5h，搅拌1.5-2h；
加入氢氧化钠进行中和，搅拌2h后升温至80±5℃，蒸馏干燥得到磺化沥青，其中，天然沥青与轻质油的质量比为1:5-10，中和后产物的ph值为8.5-9；三氧化硫气体的通入流量为0.045-0.6m3/h。
进一步地，引发剂b为偶氮二异丁腈或偶氮二异丁酸二甲酯。
进一步地，所述合成树脂包括石油树脂与合成丙烯酸树脂，且两者质量比为1:5-8。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，包括以下步骤：
将磺化沥青与烯类单体聚合物在45-60℃下搅拌30-40min，加入引发剂b，搅拌2-3h，然后加入纳米碳酸钙，升温至95-120℃，然后加入合成树脂和醛酮树脂，搅拌，在100-110℃下保温反应4-5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过合成树脂、醛酮树脂、磺化沥青和烯类单体聚合物的加入，最终制得的抗高温降滤失剂具有优良的降滤失性能、较强的封堵裂缝能力和稳定泥浆流变性，稳定井壁，而且具有优良的抗高温抗盐性能；
2、本发明制得的抗高温降滤失剂无毒，不污染环境，不污染地层，适用探井作业，适用于海洋钻井作业，且与钻井液的配伍性能好，同时还具有防塌、防膨等作用，综合效果优良；
3、磺化沥青的清水端吸附在泥页岩界面上时，亲油端可覆盖在泥页岩表面，改善泥饼质量，降低钻井液滤失量，阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用；同时，亲油部分又能填充孔喉和裂缝，起到封堵作用；
4、合成树脂以及醛酮树脂具有良好的热稳定性，且具有良好的抗盐和降滤失性能，醛酮树脂不含有苯类、酮类等物质，环保性能较佳。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
以下制备例和实施例中的原料均可以通过市售得到。
原料制备例
制备例1-3为烯类单体聚合物的制备例，制备例4-6是磺化沥青的制备例。
制备例1
烯类单体聚合物的制备方法为：以重量份数计，将氢氧化钠溶于水，直至水溶液ph值为9.5，在搅拌条件下加入60份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌温度为45℃，搅拌18min，使之溶解，然后加入50份丙烯腈和28份n,n，-二甲基丙烯酰胺，搅拌，搅拌过程中调节溶液ph值为8.5，在80℃下搅拌35min，加入4份引发剂a过硫酸铵，在转速为4000r/min的条件下搅拌反应50min；
然后在双螺旋挤压机内造粒，挤出温度为130℃，螺杆转速为400r/min，造粒后在110℃下烘干粉碎，过70目筛，即得烯类单体聚合物。
制备例2
烯类单体聚合物的制备方法按照制备例1中方法进行，不同之处在于，将氢氧化钠溶于水，直至水溶液ph值为9，在搅拌条件下加入50份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌温度为40℃，搅拌15min，使之溶解，然后加入40份丙烯腈和25份n,n，-二甲基丙烯酰胺，搅拌，搅拌过程中调节溶液ph值为8.5，在75℃下搅拌30min，加入3份引发剂a过硫酸铵，在转速为3000r/min的条件下搅拌反应40min；
然后在双螺旋挤压机内造粒，挤出温度为120℃，螺杆转速为300r/min，造粒后在100℃下烘干粉碎，过60目筛，即得烯类单体聚合物。
制备例3
烯类单体聚合物的制备方法按照制备例1中方法进行，不同之处在于，将氢氧化钠溶于水，直至水溶液ph值为10，在搅拌条件下加入70份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，搅拌温度为50℃，搅拌20min，使之溶解，然后加入65份丙烯腈和30份n,n，-二甲基丙烯酰胺，搅拌，搅拌过程中调节溶液ph值为9，在90℃下搅拌40min，加入5份引发剂a过硫酸铵，在转速为4500r/min的条件下搅拌反应60min；
然后在双螺旋挤压机内造粒，挤出温度为140℃，螺杆转速为450r/min，造粒后在120℃下烘干粉碎，过80目筛，即得烯类单体聚合物。
制备例4
磺化沥青的制备方法如下：将天然沥青和轻质油混合搅拌100min，然后通入三氧化硫气体，在三氧化硫气氛中磺化4h，搅拌100min；
加入氢氧化钠进行中和，搅拌2h后升温至80℃，蒸馏干燥得到磺化沥青，其中，天然沥青与轻质油的质量比为1:8，中和后产物的ph值为8.8；三氧化硫气体的通入流量为0.5m3/h。
制备例5
磺化沥青的制备方法如下：将天然沥青和轻质油混合搅拌1.5h，然后通入三氧化硫气体，在三氧化硫气氛中磺化3.5h，搅拌1.5h；
加入氢氧化钠进行中和，搅拌2h后升温至75℃，蒸馏干燥得到磺化沥青，其中，天然沥青与轻质油的质量比为1:5，中和后产物的ph值为8.5；三氧化硫气体的通入流量为0.045m3/h。
制备例6
磺化沥青的制备方法如下：将天然沥青和轻质油混合搅拌2h，然后通入三氧化硫气体，在三氧化硫气氛中磺化4.5h，搅拌2h；
加入氢氧化钠进行中和，搅拌2h后升温至85℃，蒸馏干燥得到磺化沥青，其中，天然沥青与轻质油的质量比为1:10，中和后产物的ph值为9；三氧化硫气体的通入流量为0.6m3/h。
实施例
一种钻井液用抗高温降滤失剂，以重量份数计，由以下原料制成，合成树脂35-55份、醛酮树脂15-25份、由天然沥青磺化形成的磺化沥青45-65份、引发剂b5-15份、纳米碳酸钙10-20份以及烯类单体聚合物60-80份。
其中，引发剂b为偶氮二异丁腈或偶氮二异丁酸二甲酯；
合成树脂包括石油树脂(购自莱州市驰远工贸有限公司，型号为m4100)与合成丙烯酸树脂(购自广东柯力森树脂有限公司，型号为kn1076f)，且两者质量比为1:5-8；
磺化沥青为制备例4-6制备得到的磺化沥青，烯类单体聚合物为制备例1-3中制备得到的烯类单体聚合物；
醛酮树脂购自济南远眺醛酮树脂有限公司，品牌为倡泰，型号为kr-120。
实施例1
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，以重量份数计，包括以下步骤：
将50份磺化沥青与70份烯类单体聚合物在50℃下搅拌35min，加入10份引发剂b，搅拌2.5h，然后加入15份纳米碳酸钙，升温至110℃，然后加入42份合成树脂和20份醛酮树脂，搅拌，在105℃下保温反应4.5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
其中，磺化沥青为制备例4中制备得到的磺化沥青，烯类单体聚合物为制备例1中制备得到的烯类单体聚合物；
引发剂b为偶氮二异丁腈；合成树脂由石油树脂与合成丙烯酸树脂以质量比为1:6混合而成。
实施例2
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将47份磺化沥青与65份烯类单体聚合物在50℃下搅拌35min，加入7份引发剂b，搅拌2.5h，然后加入12份纳米碳酸钙，升温至110℃，然后加入38份合成树脂和17份醛酮树脂，搅拌，在105℃下保温反应4.5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
实施例3
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将60份磺化沥青与75份烯类单体聚合物在50℃下搅拌35min，加入13份引发剂b，搅拌2.5h，然后加入17份纳米碳酸钙，升温至110℃，然后加入45份合成树脂和23份醛酮树脂，搅拌，在105℃下保温反应4.5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
实施例4
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将45份磺化沥青与60份烯类单体聚合物在50℃下搅拌35min，加入5份引发剂b，搅拌2.5h，然后加入10份纳米碳酸钙，升温至110℃，然后加入35份合成树脂和15份醛酮树脂，搅拌，在105℃下保温反应4.5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
实施例5
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将65份磺化沥青与80份烯类单体聚合物在50℃下搅拌35min，加入15份引发剂b，搅拌2.5h，然后加入20份纳米碳酸钙，升温至110℃，然后加入55份合成树脂和25份醛酮树脂，搅拌，在105℃下保温反应4.5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
实施例6
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，烯类单体聚合物为制备例2中制备得到的烯类单体聚合物。
实施例7
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，烯类单体聚合物为制备例3中制备得到的烯类单体聚合物。
实施例8
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，磺化沥青为制备例5中制备得到的磺化沥青。
实施例9
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，磺化沥青为制备例6中制备得到的磺化沥青。
实施例10
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，引发剂b为偶氮二异丁酸二甲酯。
实施例11
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，合成树脂由石油树脂与合成丙烯酸树脂以质量比为1:5混合而成。
实施例12
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，合成树脂由石油树脂与合成丙烯酸树脂以质量比为1:8混合而成。
实施例13
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将50份磺化沥青与70份烯类单体聚合物在45℃下搅拌30min，加入10份引发剂b，搅拌2h，然后加入15份纳米碳酸钙，升温至95℃，然后加入42份合成树脂和20份醛酮树脂，搅拌，在100℃下保温反应4h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
实施例14
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，将50份磺化沥青与70份烯类单体聚合物在60℃下搅拌40min，加入10份引发剂b，搅拌3h，然后加入15份纳米碳酸钙，升温至120℃，然后加入42份合成树脂和20份醛酮树脂，搅拌，在110℃下保温反应5h，干燥，即得抗高温降滤失剂。
对比例1
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，制备过程中添加的磺化沥青购自河南省铭泰化工有限公司，品牌型号为河南铭泰/ft-1。
对比例2
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，不添加烯类单体聚合物。
对比例3
一种钻井液用抗高温降滤失剂的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，不添加引发剂b。
性能检测
对实施例1-14以及对比例1-3中制得的抗高温降滤失剂进行性能检测，下述检测方法中试样为实施例1-14以及对比例1-3中制得的抗高温降滤失剂，检测项目和方法如下：
1、外观检测
在自然光下目测。
2、ph值的测定
称取试样2.0g，放入300ml烧杯中，加入蒸馏水200ml搅拌30min，用玻璃棒滴溶液至ph的试纸上，对照标色阶读数。
3、80目湿筛筛余量测定
称取试样10g，放入80目标准筛中用手摇标准筛并用自来水冲洗至不染色为止，将筛余物置于烘箱内105±3℃干燥2h，在干燥器内冷却至室温，称取筛余量质量。
80目湿筛筛余量＝筛余物质量(g)/试样质量(g)*100％
4、水分的测定
称取试样10g(标准至0.01g)于已在105℃±3℃恒温的称量瓶中，放入恒温干燥箱内，105℃±3℃干燥2h，取出后放入干燥器中冷却至室温称其重量。
水分＝(m1-m2)/(m1-m)*100％
式中，m1-称量瓶和试样质量，g；
m2-烘干后称量瓶和试样质量，g；
m-称量瓶的质量，g。
5、1％水溶液表观粘度测量
量取400ml自来水，在高速搅拌下加入试样4g，搅拌5min后，用六速粘度计测定
6、高温高压滤失量降低率的测定
6.1基浆配制
按蒸馏水：试验用配浆土：无水碳酸钠＝400：20:1的比例配制基浆，高速搅拌20min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粘土，室温下密闭养护24h后即为基浆；
6.2基浆性能测定
取6.1中配制好的基浆400ml高速搅拌5min后测定基浆的滤失量，测定结果应在50±10ml范围内，否则调整试验用配浆土的添加量；
6.3试验浆200℃性能测定
取6.2中调整好的基浆400ml，搅拌加入12.0g试样，高速搅拌20min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的样片，测定200℃，3450kpa的滤失量降低率。
高温高压滤失量降低率＝(a-b)/a*100％
式中，a-(2)中基浆高温高压滤失量，ml；b-(3)中加入试样后高温高压滤失量，ml。
7、10％naclapi测定
7.1基浆配制
按蒸馏水：氯化钠：试验用配浆土：无水碳酸钠＝400:40:20:1的比例配制基浆，高速搅拌20min，期间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粘土，室温下密闭养护24h后即为基浆；
7.2基浆性能测定
取7.1中配制好的基浆400ml高速搅拌5min后测定基浆的滤失量，测定结果应在120±10ml范围内，否则调整试验用配浆土的添加量；
7.3试验浆200℃性能测定
取7.3中调整好的基浆400ml，搅拌加入16.0g试样，高速搅拌20min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的样片，转入老化罐，在200℃下老化16h后取出，在室温下测定其api值。
8、油溶物含量的测定
去0.2-0.3g脱脂棉放入一个用擦镜头纸卷包中，在105℃±3℃烘干2h，备用；
用分析天平准确称取试样0.5g(准确至0.1g)放入上述纸卷上称量再放入抽提器内试样杯中，将杯挂在抽提器内微型冷凝管下方；
往抽提器中注入250-300ml四氯化碳。将抽提器放入电热套内加热并保持沸腾状态，直至流出无色为止。取出试样杯，将纸卷置于干燥箱中，在105℃±3℃下烘干2h，取出放入干燥箱中，冷却30min后称量残留物。
油溶物含量＝(m2-m1)/m*100％
式中，m1-脱脂棉擦镜头纸及残留物质量，g；
m2-脱脂棉擦镜头纸及试样质量，g；
m-试样质量，g。
9、荧光级别评价
称取2.5g(准确至0.0001g)脱水原油于250ml容量瓶中，用三氯甲烷溶解并稀释至刻度，即为15级荧光标准溶液；
用50ml移液管吸取15级荧光标准溶液50.0ml于100ml容量瓶中，用三氯甲烷稀释至刻度，即为14级银光标准溶液，按照此方法逐级稀释至1级；
在洗净烘干的50ml烧杯中加入20ml氯仿，再加入0.50g试样，摇匀后用中速定性滤纸过滤，得到的清液倒入干净试管内，然后在紫外观光仪下观测荧光并与标准系列对比确定荧光级别。
检测结果如下表1所示。
表1：
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。